一種用于多軸重型車輛的車高調節控制方法及裝置與流程

本發明涉及車輛底盤技術領域，尤其涉及一種用于多軸重型車輛的車高調節控制方法及裝置。

背景技術：

為了提高多軸重型車輛的通過性及滿足特殊工況的功能需求，車輛配有基于油氣彈簧的車身高度調節系統，鑒于多軸重型車輛載荷大、車身長、軸數多、行駛路況復雜的特點，必須設計合適的車高調節控制邏輯，滿足多軸重型車輛車高調節的功能需求。

技術實現要素：

本發明旨在至少克服上述缺陷之一提供一種用于多軸重型車輛的車高調節控制方法及裝置，以實現多模式下的車身高度調節。

為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

本發明的一個方面提供了一種用于多軸重型車輛的車高調節控制方法，包括：設置多軸重型車輛的前兩橋同側連通，后四橋同側連通，將整車分為左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點以及右后等效支撐點；在單點調高模式狀態下，通過控制調高液壓系統各回路中相應的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點的單獨升降；在公路行駛模式狀態下，預先設定調節高度的第一目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第一目標值；在鐵路運輸模式狀態下，預先設定調節高度的第二目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第二目標值。

另外，控制比例流量閥的油源開啟之前，方法還包括：對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時控制比例流量閥的油源開啟。

另外，對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時控制比例流量閥的油源開啟包括：讀取上裝角度信號和接近開關信號；若角度信號大于1°或接近開關不正常，則禁止調高；若角度信號小于1°或接近開關正常，則確定調高環境合適，允許開啟油源進行調高操作，調節先導式溢流閥的輸出電壓，確定油源輸出壓力滿足預設需求，控制比例流量閥的油源開啟。

另外，對比例流量閥按照初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的規律進行控制。

另外，方法還包括：在調高之前，檢測調高液壓油源壓力信號，若壓力不符合預設范圍，則禁止調高；在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，空載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第二預設值，停止調高；在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，滿載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；檢測四點油氣彈簧的位移信號，若四點之間的高度差絕對值大于x，則輸出提示信息。

另外，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第一目標值包括：控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第一目標值；控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第二目標值包括：控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第二目標值。

本發明另一方面提供了一種用于多軸重型車輛的車高調節控制裝置，設置多軸重型車輛的前兩橋同側連通，后四橋同側連通，將整車分為左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點以及右后等效支撐點；裝置包括：模式確定模塊，用于確定模式為單點調高模式狀態；控制模塊，用于在單點調高模式狀態下，通過控制調高液壓系統各回路中相應的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點的單獨升降；模式確定模塊，還用于確定模式為公路行駛模式；控制模塊，還用于在公路行駛模式狀態下，預先設定調節高度的第一目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第一目標值；模式確定模塊，還用于確定模式為鐵路運輸模式；控制模塊，還用于在鐵路運輸模式狀態下，預先設定調節高度的第二目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第二目標值。

另外，裝置還包括：檢測模塊，用于在控制模塊控制比例流量閥的油源開啟之前，對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時通知控制模塊控制比例流量閥的油源開啟。

另外，檢測模塊，通過如下方式實現對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時控制比例流量閥的油源開啟：檢測模塊，用于讀取上裝角度信號和接近開關信號；若角度信號大于1°或接近開關不正常，則禁止調高；若角度信號小于1°或接近開關正常，則確定調高環境合適，允許開啟油源進行調高操作，調節先導式溢流閥的輸出電壓，確定油源輸出壓力滿足預設需求，通知控制模塊控制比例流量閥的油源開啟。

另外，控制模塊，具體用于對比例流量閥按照初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的規律進行控制。

另外，檢測模塊，還用于在調高之前，檢測調高液壓油源壓力信號，若壓力不符合預設范圍，則禁止調高；在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，空載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第二預設值，停止調高；在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，滿載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；檢測四點油氣彈簧的位移信號，若四點之間的高度差絕對值大于x，則輸出提示信息。

另外，控制模塊通過如下方式控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第一目標值：控制模塊，用于控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第一目標值；控制模塊通過如下方式控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第二目標值：控制模塊，用于控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第二目標值。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，通過本發明提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法及裝置，應用于某多軸重型車輛底盤調高系統，實現了多模式下的車身高度調節，調高精度高、速度可控，滿足多工況下調高需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節系統液壓原理圖；

圖2為本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法的流程圖；

圖3為本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法的具體流程圖；

圖4為本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法中比例流量閥的控制電流變化規律示意圖；

圖5為本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。

本發明考慮多軸重型車輛的自身特點和使用工況，將調高分為單點調高模式、公路行駛模式、鐵路運輸模式三種，針對每一種調高模式提出相應的控制方案，以滿足多軸重型車輛在各種工況下的調高需求。

圖1示出了本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節系統液壓原理圖，參見圖1，對本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節系統做出如圖1的設置，令前兩橋同側連通，后四橋同側連通，整車采用等效四點支撐，將整車分為左前、右前、左后、右后四個等效支撐點。

同時，對車身高度調節系統的結構原理進行透徹分析，梳理出控制對象、系統輸入和輸出，根據功能需求、控制要求、精度要求，作為設計控制策略的輸入和依據。如表1所示。車高調節控制系統包括14個電磁換向閥dya1～dya14控制電壓信號輸出、4個比例流量閥bl1～bl4控制電流信號輸出、4個位移傳感器電壓信號輸入、4個油氣彈簧壓力傳感器電壓信號輸入、1個調高壓力傳感器電壓信號輸入。

表1調高控制系統輸入/輸出信號

另外，根據多軸重型車輛的特點和使用工況需求，定義三種調高模式：單點調高模式、公路行駛模式和鐵路運輸模式，針對三種調高模式分別提出相應的控制策略，滿足多軸重型車輛的調高工況需求。

圖2示出了本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法的流程圖，參見圖2，本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法，包括：

s201，設置多軸重型車輛的前兩橋同側連通，后四橋同側連通，將整車分為左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點以及右后等效支撐點；

s202，在單點調高模式狀態下，通過控制調高液壓系統各回路中相應的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點的單獨升降；

s203，在公路行駛模式狀態下，預先設定調節高度的第一目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第一目標值；

s204，在鐵路運輸模式狀態下，預先設定調節高度的第二目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第二目標值。

其中，針對單點調高模式，可以通過控制調高液壓系統各回路中相應的電磁開關閥和比例流量閥，實現左前、右前、左后、右后四個等效支撐點的單獨升降。具體地，在單點調高模式狀態下，執行升高操作時，開啟液壓油源，控制器給調高點液壓回路的相應電磁開關閥和比例流量閥輸出控制信號，車身開始升高。作為本發明實施例的一個可選實施方式，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第一目標值包括：控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第一目標值。例如，當執行左前升高操作時，開啟油源后，給電磁開關閥dya1、dya6、dya7輸出電壓控制信號，電磁閥由關閉狀態變為打開狀態；同時給比例流量閥bl1輸出電流控制信號，作為本發明實施例的一個可選實施方式，對比例流量閥按照初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的規律進行控制。其電流信號變化規律如圖4所示，使升高過程遵循初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的變化規律，保證整個升高過程的平穩進行。同時，作為本發明實施例的一個可選實施方式，還可以實時采集位移傳感器dbp1信號，并通過顯示器顯示出來，車高調節至目標值后，停止升高操作。執行降低操作時，不需要開啟油源，給電磁開關閥dya1、dya5、dya7輸出電壓控制信號，同時給比例流量閥bl1輸出電流控制信號，用于控制車身下降的速度，油氣彈簧內的油液回流入油箱。

針對公路行駛模式，預先設定高度調節目標值；通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，實現左前、右前、左后、右后四個等效支撐點都達到預設目標高度值；作為本發明實施例的一個可選實施方式，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第二目標值包括：控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第二目標值。各點之間采用“一主三跟隨”的控制策略，即以升降速度最慢的點為基準，其它三點跟隨。具體地，在公路行駛模式狀態下，執行升高操作時，開啟油源，控制器給整車左前、右前、左后、右后四個點的液壓回路中13個電磁開關閥dya1～dya4、dya6～dya14和4個比例流量閥bl1～bl4輸出控制信號，作為本發明實施例的一個可選實施方式，對比例流量閥按照初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的規律進行控制。即比例流量閥電流控制信號變化規律遵循圖4執行，整車升高過程遵循初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的變化規律，保證整個升高過程的平穩進行。同時，作為本發明實施例的一個可選實施方式，還可以實時采集位移傳感器dbp1～dbp4信號，作為控制器的輸入，用于判斷升高最慢目標點及四個目標點之間的差值。整車左前、右前、左后、右后四個點遵循“一主三跟隨”的控制策略，即以升降最慢的點為基準，其它三點跟隨最慢的點，使各升高目標點差值在一定誤差范圍內，保證整車同步上升。執行降低操作時，不需要開啟油源，給13個電磁開關閥dya1～dya5、dya7～dya14和4個比例流量閥bl1～bl4輸出控制信號，油氣彈簧內的油液回流入油箱。

針對鐵路運輸模式，同樣預設高度調節目標值，控制對象和控制策略都與公路行駛模式類似，只是鐵路運輸模式要求的整車質心低，車身降低的行程大，且對完成時間有要求，因此，需要對車身下降的精度和速度進行精準控制。具體地，在鐵路運輸模式狀態下，調高控制策略與公路行駛模式類似，不同點有兩處：a.預設目標值不同；b.升高/下降的速度不同，即要求比例流量閥的電流控制信號變化規律不同。但

在調高液壓油源開啟前，對環境進行檢測與開啟，當環境條件滿足要求時才可開啟油源。作為本發明實施例的一個可選實施方式，控制比例流量閥的油源開啟之前，方法還包括：對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時控制比例流量閥的油源開啟。作為本發明實施例的一個可選實施方式，對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時控制比例流量閥的油源開啟包括：讀取上裝角度信號和接近開關信號；若角度信號大于1°或接近開關不正常，則禁止調高；若角度信號小于1°或接近開關正常，則確定調高環境合適，允許開啟油源進行調高操作，調節先導式溢流閥的輸出電壓，確定油源輸出壓力滿足預設需求，控制比例流量閥的油源開啟。具體地，參見圖3，油源開啟之前，讀取上裝角度信號和接近開關信號，若角度信號小于1°或接近開關正常，則調高環境合適，允許開啟油源進行調高操作；若角度信號大于1°或接近開關不正常，則禁止調高。調高環境滿足之后，開啟油源，根據系統載荷需求，調節先導式溢流閥的輸出電壓，得到合適的油源輸出壓力，滿足調高系統輸出功率需求。

作為本發明實施例的一個可選實施方式，還可以實現異常處理和提示信息，對調高過程中的系統狀態進行實時監測，當系統信號出現異常時，針對調高異常處理等也進行了相應的判斷或控制邏輯設計，監測調高系統狀態，保證系統正常運行。

其中方法還包括：

在調高之前，檢測調高液壓油源壓力信號，若壓力不符合預設范圍，則禁止調高；

在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，空載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第二預設值，停止調高；

在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，滿載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；

檢測四點油氣彈簧的位移信號，若四點之間的高度差絕對值大于x，則輸出提示信息。

具體地，調高之前，檢測調高液壓油源壓力信號，若壓力不在[p1±1,p2±1]范圍內，則禁止調高；

升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，空載工況下，若左前、右前壓力信號大于p3(卸荷壓力)，停止調高；若左后、右后壓力信號大于p4(當有一個故障時，四個軸載荷轉移至三個軸上，此時系統壓力值為p4)，停止調高。

升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，滿載工況下，若左前、右前壓力信號大于p3(卸荷壓力)，停止調高；若左后、右后壓力信號大于p3(卸荷壓力)，停止調高。

檢測四點油氣彈簧的位移信號，若四點之間的高度差絕對值大于x，則調高頁面顯示“升降不同步，停止調高”。

由此可見，通過本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法，實現了多模式下的車身高度調節，調高精度高、速度可控，滿足多工況下調高需求。

本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制方法的具體實現可以參見圖3，在此不再詳述。

圖5示出了本發明實施例提供的處理雙can總線時序不同步的系統的結構示意圖，其應用于上述方法，在此僅對其結構進行簡要說明，其他未盡事宜，可參見上述方法的相關說明，參見圖5，本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制裝置，設置多軸重型車輛的前兩橋同側連通，后四橋同側連通，將整車分為左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點以及右后等效支撐點；裝置包括：

模式確定模塊501，用于確定模式為單點調高模式狀態；

控制模塊502，用于在單點調高模式狀態下，通過控制調高液壓系統各回路中相應的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點的單獨升降；

模式確定模塊501，還用于確定模式為公路行駛模式；

控制模塊502，還用于在公路行駛模式狀態下，預先設定調節高度的第一目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第一目標值；

模式確定模塊501，還用于確定模式為鐵路運輸模式；

控制模塊502，還用于在鐵路運輸模式狀態下，預先設定調節高度的第二目標值，通過控制各回路中的電磁開關閥和比例流量閥，控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點和右后等效支撐點均達到第二目標值。

作為本發明實施例的一個可選實施方式，裝置還包括：檢測模塊503，用于在控制模塊控制比例流量閥的油源開啟之前，對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時通知控制模塊控制比例流量閥的油源開啟。作為本發明實施例的一個可選實施方式，檢測模塊503，通過如下方式實現對環境進行檢測，當環境條件滿足預設要求時控制比例流量閥的油源開啟：檢測模塊，用于讀取上裝角度信號和接近開關信號；若角度信號大于1°或接近開關不正常，則禁止調高；若角度信號小于1°或接近開關正常，則確定調高環境合適，允許開啟油源進行調高操作，調節先導式溢流閥的輸出電壓，確定油源輸出壓力滿足預設需求，通知控制模塊控制比例流量閥的油源開啟。由此保證在調高液壓油源開啟前，對環境進行檢測與開啟，當環境條件滿足要求時才可開啟油源。

作為本發明實施例的一個可選實施方式，控制模塊，具體用于對比例流量閥按照初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的規律進行控制。由此使升高過程遵循初始階段緩慢加速、中間階段勻速、末尾階段緩慢減速的變化規律，保證整個升高過程的平穩進行。

作為本發明實施例的一個可選實施方式，檢測模塊503，還用于在調高之前，檢測調高液壓油源壓力信號，若壓力不符合預設范圍，則禁止調高；在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，空載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第二預設值，停止調高；在升降過程中，檢測四點油氣彈簧的壓力信號，滿載工況下，若左前等效支撐點、右前等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；若左后等效支撐點、右后等效支撐點壓力信號大于第一預設值，停止調高；檢測四點油氣彈簧的位移信號，若四點之間的高度差絕對值大于x，則輸出提示信息。由此可以對調高過程中的系統狀態進行實時監測，當系統信號出現異常時，針對調高異常處理等也進行了相應的判斷或控制邏輯設計，監測調高系統狀態，保證系統正常運行。

作為本發明實施例的一個可選實施方式，控制模塊502通過如下方式控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第一目標值：控制模塊502，用于控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第一目標值；控制模塊502通過如下方式控制左前等效支撐點、右前等效支撐點、左后等效支撐點、右后等效支撐點均達到第二目標值：控制模塊502，用于控制以升降速度最慢的等效支撐點為基準，其它三個等效支撐點跟隨升降速度最慢的等效支撐點，控制四個等效支撐點均達到第二目標值。由此可以保證整個升高過程的平穩進行。

由此可見，通過本發明實施例提供的用于多軸重型車輛的車高調節控制裝置，實現了多模式下的車身高度調節，調高精度高、速度可控，滿足多工況下調高需求。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發明的優選實施方式的范圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上的實施例僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。